DE2735736A1

DE2735736A1 - AC switching system with logic circuit - has threshold circuit and turn-on signal shaper in front of and behind logic circuit

Info

Publication number: DE2735736A1
Application number: DE19772735736
Authority: DE
Inventors: Jurij Semenovitsch Baranik
Original assignee: BESSONOV MICHAIL IVANOVITSCH; YAKOVLEV VIKTOR YAKOVLEVITSCH
Current assignee: BESSONOV MICHAIL IVANOVITSCH; YAKOVLEV VIKTOR YAKOVLEVITSCH
Priority date: 1977-08-08
Filing date: 1977-08-08
Publication date: 1979-03-01
Also published as: DE2735736B2; DE2735736C3

Abstract

The AC switching circuit turns its switch on when the AC voltage supply being switched passes through zero and turns it off after an integral number of waves have passed through the load. The threshold circuit(4) is coupled to the turn-on signal shaper(6) via a logic circuit. The logic circuit consists of a gate(13), two coincidence circuits(15, 19) and a trigger(25). The switching circuit control signal is applied via the input(22) of an inverter(21) to one coincidence circuit and directly to the input of the other coincidence circuit.

Description

WECHSELSTROMSCHALTEIRICHTUNG AC SWITCHING DIRECTION

Die Erfindung bezieht sich auf eine .'ie¢hselstromschalteinP richtung. The invention relates to a current switching device.

Wechselstromschalteinrichtungen werden hauptsächlich in Schaltungen zum kontaktlosen Schalten ohmseher-induktiver Belastungen, die ein ferromagnetisches Material enthalten, verwendet. AC switching devices are mainly used in circuits for contactless switching of ohmic-inductive loads, which a ferromagnetic Material included, used.

Bei häufigem Schalten einer ohmschen-induktiven Belastung, die ein ferromagnetisches Material enthält, entstehen Schaltstörungen wegen der einseitig gerichteten Magnetisierung des ferromagnetischen Materials. Diese Erscheinung wird beispiels oder weise beim Schalten von Schweißtransformatorenv schnellwirkenden elektromagnetischen Ventilen beobachtet. Sie wird dadurch erklärt, daß in eingeschaltetem Zustand über die Belastung eine ungleiche Zahl von positiven und negativen Halbwellen der Speisewechselspannung durchgeht. Hierbei entsteht eine Gleichstromkomponente irgendeiner Richtung, die eine Vormagnetisierung des ferromagnetischen Materials in dieser Richtung hervorruft. Die einseitig gerichtete Vormagnetisierung vermindert den induktiven Widerstand der Belastung für den Strom der gleichen Richtung, in der das Material magnetisiert ist, ase zu einer Zunahme des mittleren Stromes über die Belastung führt. Bei mehrfachen häufigen Schaltungen der Belastung wird der Arbeitspunkt auf der Magnetisierungskurve stets in einer Richtung verschoben und der induktive Widerstand der Wicklung nimmt dermaßen ab, daß es zu einem Kurzschluß und einem Ausfall sowohl der Schalteinrichtung als auch der Belastung kommen kann. With frequent switching of an ohmic-inductive load, the contains ferromagnetic material, switching faults arise because of the one-sided directional magnetization of the ferromagnetic material. This appearance will for example, when switching welding transformers, fast-acting ones electromagnetic valves observed. It is explained by the fact that in switched on State of the load an unequal number of positive and negative half-waves the AC supply voltage passes. This creates a DC component any direction causing a bias of the ferromagnetic material in this direction. The unidirectional bias is reduced the inductive resistance of the load for the current of the same direction, in which the material is magnetized leads to an increase in the mean current the burden leads. If the load is switched frequently several times, the The working point on the magnetization curve is always shifted in one direction and the inductive resistance of the winding decreases to such an extent that it leads to a short circuit and failure of both the switching device and the load can occur.

Außerdem erreicht die Zahl der Stellorgane in der technologischen Ausrüstung einige Dutzende. Bei Anwendung einer Einiaalschalteinrichtung wird die steuerschaltung sehr kompliziert, da in jede Binrichtung eine Schaltung zur Synchronisierung der Arbeit der Schalteinrichtung mit der Wechselstromspeisequelle eingeführt werden muß. Dies bedingt die Anwendung von Wechselstromschalteinrichtungen zum unabhängigen Schalten mehrerer ohmscher-induktiver Belastungen, die ferromagnetische Materialien enthalten. It also reached the number of actuators in the technological Equipment several dozen. When using a single switching device, the control circuit very complicated, as there is a synchronization circuit in each bin direction the work of the switching device with the AC power source got to. This requires the use of AC switching devices for the independent Switching several ohmic-inductive loads, the ferromagnetic materials contain.

ss ist eine Wechselstrom-Schalteinrichtung bekannt (s. zum Beispiel, Urhebersohein der UdSSR Nr. 413623 vom 27.4.71), die ein Schaltelement enthält, bei welchem der eine Ausgang an die Wechselstromspeisequelle angelegt ist, während der andere Ausgang - an die Belastung gelegt ist, die auch an die Wechselstromquelle angeschlossen ist. Die Steuerelektrode des Schaltelementes wird mittels eines Schalters an einen Steuersignal former angelegt. Der Schalter ist als elektormagnetisches Relais ausgeführt. Parallel zur Steuerelektrode des Schaltelementes ist ein Schwellenwertelement geschaltet. Das Schwellenwertelement ist mit einem Transistor ausgeführt, dessen Emitter und Kollektor über einen Schalter an eine Gleichstrom-Speisequelle, die zum Steuersignalformer gehört, angelegt und parallel zum bteuerkreis des Schaltelementes geschaltet sind. Die Basis des Transistors ist über einen Widerstandsteiler an die Diagonalen einer zum Schaltelement gehörenden Gleichrichterbrücke angelegt. ss an alternating current switching device is known (see for example, Copyright holder of the USSR No. 413623 of April 27, 1971), which contains a switching element, at which the one output is applied to the AC power source, while the other output - connected to the load that is also applied to the AC power source connected is. The control electrode of the switching element is connected to a switch by means of a switch Control signal shaper applied. The switch is designed as an electromagnetic relay. A threshold value element is connected in parallel to the control electrode of the switching element. The threshold element is implemented with a transistor whose emitter and Collector via a switch to a direct current supply source, which is used for the control signal shaper belongs, applied and connected in parallel to the control circuit of the switching element. The base of the transistor is connected to the diagonals via a resistive divider Rectifier bridge belonging to the switching element is applied.

Beim Anlegen der Spannung von der Wechselstrosquelle ist die WechselstromGchalteinrichtung geschlossen, da kein Steuersignal anliegt. Beim Schließen der Kontakte des Schalters, an dessen Eingang von außen ein Steuersignal von der Wechselstrom--Schalte inrichtung angelegt ist, erscheint am Emitter-Kollektor-Ubergang des Transistors des Schwellenwertelementes eine Spannung. Der Transistor ist über einen größeren Teil der Halbperiode der gleichgerichteten Speisespannung offen, da die Spannung an der Basis des Transistors zum Offenen desselben ausreicht, wobei der transistor den Steuerkreis des Schaltelementes @huntet. When the voltage is applied from the AC source, the AC switching device is closed because there is no control signal. When closing the contacts of the switch, at its input from the outside a control signal from the alternating current switching device is applied appears at the emitter-collector junction of the transistor of the threshold value element a tension. The transistor is rectified for a larger part of the half cycle Supply voltage open, since the voltage at the base of the transistor is open to the same sufficient, whereby the transistor controls the control circuit of the switching element @huntet.

Beim Anliegen an der Transistorbasis einer nahezu Null gleichen Spannung wird der Transistor am Anfang und am Ende der Halbperiode der gleichgerichteten Speisespannung gesperrt und shuntet in diesem Augenblick nicht den Steuerkreis des Schaltelementes, an der Steuerelektrode erscheint ein Steuersignal, das mit dem Anfang bzw. dem Ende der Halbperiode der gleichgerichteten Speisespannung synchronisiert ist. Das Einschalten des Schaltelementes erfolgt synchron mit dem Nulldurchgang der Speisespannung. Das Abschalten des Schaltelementes erfolgt beim Nulldurchgang des Belastungsatromes in der positiven bzw. negat iven Halbperiode.When applied to the transistor base, a voltage that is almost equal to zero the transistor is rectified at the beginning and at the end of the half cycle The supply voltage is blocked and does not shunt the control circuit of the Switching element, a control signal appears on the control electrode, that with the beginning or the end of the half cycle of the rectified supply voltage is synchronized. The switching element is switched on synchronously with the Zero crossing of the supply voltage. The switching element is switched off when Zero crossing of the load atom in the positive or negative half cycle.

Die genannte Schalteinrichtung beseitigt nicht das Auftreten von Schaltstörungen, die mit der Entstehung einer Gleichstromkomponente im Belastungskreis, der ein ferromagnetisches Material enthält, bei großer Schalthäufigkeit verbunden ist, da du:c die Zahl der die Belastung gegangenen positiven Halbwellen der Zahl der negativen Halbwellen nicht gleich ist. Außerdem ist die Einrichtung nicht befähigt, mehrere ohmsche-induktive Be-Belastungen zu schalten und ein Fehlansprechen zu beseitigen. The aforesaid switching device does not eliminate the occurrence of Switching faults that occur with the development of a direct current component in the load circuit, which contains a ferromagnetic material, connected with high switching frequency is because you: c the number of positive half-waves of the number passed through the load of the negative half-waves is not equal. In addition, the facility is not qualified to switch several ohmic-inductive loads and to eliminate a false response.

Bekannt ist auch eine Wechselstromschalteinrichtung, die einen an eine Wechselstroiquelle angelegten Wechselstromgleichrichter enthält, wobei dieser an ein Schewellenwertelement angeschlossen ist, dessen Ausgang elektrisch mit einem Former zur Erzeugung eines Signals zta Einschalten eines Schalteleientes in Verbindung steht, während der Ausgang des Formers an den Steuereingang des Schaltelementes, dessen anderer Eingang an die Wechselstromquelle und der Ausgang, der als Ausgang der Wechselstromschalteinriohttmg dient, an die Belastung angeschlossen sind, angelegt ist (s. zum Beispiel USA-Patentschrift Als Schaltelement wird ein symmetrischer Thyristor mit zweiseitig gerichteter Kennlinie benutzt. Der EinschaltsignalBor mer ist in Transformatorverstärkerschaltung mit einem Transistor ausgeführt. Die Einrichtung enthält auch einen monostabilen Multivibrator und ein Differenzierglied. Der Former ist an den Ausgang des monostabilen Multivibrators angelegt. Der monostabile Multivibrator ist mit zwei Transistoren ausgeführt, wobei als Ausgang ein im Smitterkreis eines der Transistoren liegenderwiderstand dient. Die Kapazität des in einer der Rückkopplungen des monostabilen Multivibrators liegenden Kondensators bestimmt zusammen mit dem Widerstand die Dauer des Ausgangssignals. Der Ausgang des monostabilen Multivibrators steht mit dem Ausgang des Dirferenziergliedes, das den Multivibrator auslöst, in Verbindung. Das Differenzierglied ist mit dem Ausgang eines Schalters verbunden, an dessen Eingang ein Fremdsteuersignal durch die Wechselstromschalteinheit gegeben wird. Also known is an AC switching device that has a contains an alternating current source applied AC rectifier, this is connected to a threshold element, the output of which is electrically connected to a Shaper for generating a signal zta switching on a switching element in connection stands, while the output of the former to the control input of the switching element, its other input to the AC power source and the output that acts as an output the AC switching device is used to which the load is connected is (see for example USA patent specification A symmetrical thyristor with bidirectional characteristic is used. The switch-on signal Bor mer is implemented in a transformer amplifier circuit with a transistor. the Device also includes a monostable multivibrator and a differentiator. The former is applied to the output of the monostable multivibrator. The monostable The multivibrator is designed with two transistors, with an output in the smitter circuit one of the transistors lying resistor is used. The capacity of the in one of the Feedback of the monostable multivibrator lying capacitor determined together with the resistance the duration of the output signal. The output of the monostable multivibrator stands with the output of the directing element that triggers the multivibrator in Link. The differentiator is connected to the output of a switch, at its input an external control signal is given by the AC switching unit will.

Der Eingang des Differenziergliedes steht mit dem Ausgang des Schwellenwertelementea, dessen Eingang an die Gleichrichterbrücke angelegt ist, in Verbindung. Die Trans istorbasis ist über einen Widerstand an den Ausgang der Gleichrichterbrücke und die Gleichstromspeisequelle zur Gewinnung einer Vorspannung an der Transistorbasis angelegt.The input of the differentiator is connected to the output of the threshold value element a, whose input is applied to the rectifier bridge, in connection. The Trans istorbasis is connected to the output of the rectifier bridge and via a resistor the direct current supply source for obtaining a bias voltage on the transistor base created.

Der Transistor des Schwellenwertelementes ist den größeren Teil der Halbperiode der gleichgerichteten Spannung offen und am Ende der einen und am Anfang der nächsten Halbperiode gesperrt. Am Ausgang des Schwellenwerteleinentes wird ein Rechteckimpuls formiert, dessen Dauer durch die Ansprechschwelle dieses Blementes bestimmt und durch die Vorspanaung vorgegeben wird. Vom Ausgang des monostabilen Multivibrators wird der Impuls auf den Eingang des Einschaltsignalformers gegeben. Der Steuerimpuls steuert das Schaltelement in den offenen Zustand um und schaltet die Belastung ein. Das Ansprechen des Schaltelemen tes erfolgt synchron mit dem Nulldurchgang der Speisespannung. The transistor of the threshold element is the greater part of the Half-cycle of the rectified voltage open and at the end of the one and at the beginning blocked for the next half-period. At the exit of the threshold value element a square pulse is formed, the duration of which depends on the response threshold Blementes is determined and given by the pretensioning. From the output of the monostable Multivibrator, the pulse is sent to the input of the switch-on signal conditioner. The control pulse switches the switching element to the open state and switches the burden one. The switching elements respond synchronously with the Zero crossing of the supply voltage.

Beim Abschalten des Fremdsteuersignals durch die Wechselstromschalteinrichtung zu einem gewissen Zeitpunkt wird das Schaltelement beim Nulldurchgang des Belastungsstromes eingeschaltet.When the external control signal is switched off by the AC switching device at a certain point in time the switching element is at the zero crossing of the load current switched on.

Dies kann sowohl in der positiven als auch in der negativen Halbwelle der Speisespannung geschehen.This can be done in the positive as well as in the negative half-wave the supply voltage happen.

Die erwähnte Wechselstromschalte inrichtung beseitigt nicht die Schaltstörungen, die mit der Entstehung einer Gleichstroskomponente im Belastungskreis, der ein ferromagnetisches Material enthält, verbunden sind, da die Zahl der positiven Halbwellen, die die Belastung passiert haben, im allgemeinen Falle nicht der Zahl der negativen Halbwellen gleich ist. Diese Einrichtung sichert auch nicht die Schaltung mehrerer Belastungen und ist nicht vor Fehlansprechen geschützt. The mentioned alternating current switching device does not eliminate the switching disturbances, the one with the emergence of a DC component in the load circuit, which is a ferromagnetic Material contains, are connected, since the number of positive half-waves that the Load happened, in general, not the number of negative half-waves is equal to. This device also does not ensure the switching of several loads and is not protected against incorrect addressing.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Schalteinrichtung derart zu ändern, daß ein Einschalten des Schaltelementes beim Spannungsnulldurchgang und ein Abschalten desselben nach dem Durchgang einer ganzen Zahl von Wellen durch die Belastung sowie eine Beseitigung des Fehlansprechens des und ein Schalten mehrerer Belastungen gesichert ist.The invention is based on the object of changing the switching device in such a way that switching on the switching element when the voltage passes through zero and switching it off after a whole number of waves has passed through the load as well as eliminating the incorrect response of the and switching of several loads is ensured.

Die gestellte Aufgabe wird dadurch gelost, dass bei der Wechselstromschalteinrichtung, die einen an eine Wechselstromquelle angeschlossenen Gleichrichter enthält, dessen Ausgang an ein Schwellenwertelement angelegt ist, welches mit einem Former zur Erzeugung eines Einschaltsignals für das Schaltelement elektrisch gekoppelt ist, wobei der Ausgang des Formers mit dem Steuereingang des Schaltelementes, dessen anderer Eingang t:n die Wechselstromquelle angelegt ist, in Verbindung steht, während sein Ausgang an die Belastung angelegt ist, gemass der Erfindung die elektrische Kopplung des Schwellenwe telementes mit dem Einschaltsignalformer, die das Einschalten des Schaltelementes bein Fulldurchgang der Spannung @@@ @@@@@@ @@@@@ ganzen Zahl von Wellen durch die Belastung sichert, mittels eines Kreises, bestehend aus einer logischen Verhinderungss-haltung, deren erster Eingang an den Ausgang des Schwellenwe. telementes angelegt ist, zweier logischer Koinzidenzs haltungen, wobei der erste Eingang einer dieser Koinzidenzschaltungen an den Ausgang der logischen Verhinderungsschaltung angeschlossen ist, während der andere Eingang als Steu-reingang der gesamten Einrichtung dient, und der erste Eingang der anderen logischen Koinzidenzschaltung mit dem Ausgang der logischen Verhinderungsschaltung verbunden ist, einem Inverter, dessen Eingang an den Steuereingang der Wechselstromschalt einrichtung und der Ausgang - an den zweiten Eingang der zweiten logischen Koinzidenzscahltung angelegt sind, einem Trigger, an dessen Einer- und Nulleingänge jeweils die Ausgang beider logischer Koinzidenzschaltungen angelegt sind und dessen Ausgang mit dem Former zur Erzeugung eines Einschaltsignals für das Schaltelement in Verbindung steht, wobei an den Ausgang des Gleichrichters eine Spannungsbegrenzwigs schaltung angelegt ist , deren Ausgang mit dem zweiten Eingang der Verhinderungsschaltung in Verbindung steht, realisiert ist.The object set is achieved in that in the AC switching device, which contains a rectifier connected to an AC source, the output of which is applied to a threshold value element which is electrically coupled to a shaper for generating a switch-on signal for the switching element, the output of the shaper with the control input of the switching element, whose other input t: n is applied to the alternating current source, is connected, while its output is applied to the load, according to the invention, the electrical coupling of the thresholdwe telementes with the switch-on signal shaper, which enables the switching element to be switched on during full passage of the Voltage @@@ @@@@@@ @@@@@ integer number of waves through the load secures, by means of a circle, consisting of a logical prevention attitude, the first input to the output of the threshold value. telementes is created, two logical coincidence circuits, the first input of one of these coincidence circuits is connected to the output of the logic prevention circuit, while the other input serves as the control input of the entire device, and the first input of the other logical coincidence circuit with the output of the logic prevention circuit is connected, an inverter, the input of which is connected to the control input of the alternating current switching device and the output - are applied to the second input of the second logical coincidence counting, a trigger, to the one and zero inputs of which the output of both logical coincidence circuits are applied and which Output is connected to the former for generating a switch-on signal for the switching element, with a voltage limiting circuit being applied to the output of the rectifier, the output of which is connected to the second entrance of the Prevention circuit is in connection, is realized.

Es ist zweckmäßig, daß die elektrische Kopplung des Schwellenwertelementes mit dem Einschaltsignalformer mittels eines Kreises, bestehend aus einer logischen Verhinderungsschaltung, deren erster Eingang an den Ausgang des Schwellenwertelementes angelegt ist, einer logischen UND-NICHT-SchPltung, deren erster Eingang mit dem Ausgang der logischen Verhinderungsschaltung in Verbindung steht, während der zweite Eingang als Steuereingang der Wechselstromeinrichtung dient, einer weiteren logischen UND-NICHT-Schaltung, deren erster Eingang mit dem erwähnten Ausgang der logischen Verhinderungsschaltung in Verbindung steht, einem Inverter, dessen Eingang an den Steuereingang der Wechselstromschalteinrichtung und der Ausgang -an den zweiten Eingang der zweiten logischen UND-NICHT-Schaltung angelegt sind, einem Trigger mit zwei logischen UND-NICHT-Schaltungen, wobei der erste Eingang der ersten dieser Schaltungen mit dem Ausgang der zweiten Schaltung, der Ausgang der ersten logischen UND-NICHT-Schaltung mit dem zweiten Eingang der ersten logischen UND-NicHT-Schaltung, der Ausgang der zweiten logischen WID-Schaltung mit dem zweiten Eingang der zweiten logischen UND-§ICHT-Schaltung, der Ausgang der ersten logischen UND-NICHT-Schaltung - mit dem ersten Eingang der zweiten logischen UND-NICHT-Schaltung und dem Einschaltsignalformer in Verbindung stehen, während der Eingang der Spannung begrenzungsschaltung an den Ausgang des Gleichrichters und ihr Ausgang - an den zweiten Eingang der logischen Verhinderungsschaltung angelegt sind, realisiert wird. It is appropriate that the electrical coupling of the threshold value element with the switch-on signal shaper by means of a circle consisting of a logical Prevention circuit, the first input of which is connected to the output of the threshold value element is created, a logical AND-NOT circuit, the first input of which with the Output of the logic prevention circuit is connected, while the second Input serves as a control input of the AC device, another logical one AND-NOT circuit, the first input of which with the mentioned output of the logical Prevention circuit is in communication, an inverter whose input to the Control input of the AC switching device and the output to the second Input of the second logical AND-NOT circuit are applied, a trigger with two logical AND-NOT circuits, the first input being the first of these Circuits with the output of the second circuit, the output of the first logical AND-NOT circuit with the second input of the first logical AND-NicHT circuit, the output of the second logical WID circuit with the second input of the second logical AND-NOT circuit, the output of the first logical AND-NOT circuit - with the first input of the second logical AND-NOT circuit and the switch-on signal shaper connected while the input of the voltage limiting circuit to the Output of the rectifier and its output - to the second input of the logical Prevention circuit are created, is realized.

iss ist nützlich, daß zusätzlich zumindest ein Schaltelement zum Schalten einer weiteren Belastung vorgesehen ist, das in Reihe mit einem Former zur Ereugung eines Einschaltsignals für das Schaltelement geschaltet ist, wobei an den Eingang des erwähnten Formers ein elektrischer Kreis bestehend aus zwei Koinzidenzschaltungen, bei welchen einer ihrer Eingänge mit dem Ausgang der logischen Verhinderungsschaltung in Verbindung steht, einem Inverter, dessen Eingang als zusätzlicher Steuereingang der Wechselstromschalteinrichtung dient, während sein Ausgang mit dem zweiten Eingang der zweiten logischen Koinzidenzschal-Eng in Verbindung steht, einem Trigger, dessen Einer- und Nulleingänge jeweils mit den Ausgängen der erwähnten logischen Koinzidenzschaltungen und sein Ausgang mit dem Einschaltsignalformer in Verbindung stehen, angeschlossen ist. iss is useful that in addition at least one switching element to the Switching a further load is provided, which is in series with a shaper is connected for generating a switch-on signal for the switching element, wherein at the input of the aforementioned shaper an electrical circuit consisting of two coincidence circuits, at which one of its inputs to the output of the logic prevention circuit is connected to an inverter, the input of which is used as an additional control input the AC switching device is used, while its output to the second input the second logical coincidence scarf-Eng is related, a trigger whose Single and zero inputs each with the outputs of the logical coincidence circuits mentioned and its output are connected to the switch-on signal conditioner is.

Es ist vorteilhaft, daß die Einrichtung auch in reihe geschaltet ein Integrierelement und ein Schwellenwertelement enthält, wobei der Eingang des Integrierelementes an eine Gleichstromquelle und der Ausgang des Schwellenwertelementes - an den Eingang jedes Einschaltsignalformers angelegt sind. It is advantageous that the device is also connected in series contains an integrating element and a threshold value element, the input of the Integrating element to a direct current source and the output of the threshold value element - are applied to the input of each switch-on signal conditioner.

Es ist zweckmäßig, daß das Integrierelement in Reihe geschaltet einen Widerstand und einen Kondensator enthält, deren Mittelpunkt an den Widerstand des Schwellennertelementes gelegt ist, welcher mit dem Eingang der logischen UND-NICHT-Schaltung in Verbindung steht, wobei der Ausgang der erwähnten UND--NICH?-Schaltung mit dem Eingang der anderen logischen UND--NICHT-Schsltung, deren Ausgang über einen mit einer Diode in Reihe geschalteten Widerstand an den Eingang der ersten logischen UND-NICHT-Schaltung angelegt ist, in Verbindung steht. It is expedient that the integrating element is connected in series Contains resistor and a capacitor, the center of which is connected to the resistance of the Schwellennertelementes is placed, which with the input of the logical AND-NOT circuit is in connection, the output of the mentioned AND - NOT? -circuit with the Input of the other logical AND - NOT circuit, the output of which has a a diode in Resistor connected to the input of the series first logical AND-NOT circuit is applied.

Die erfindungsgemäße Wechselstromschalteinrichtung gestattet die unabhängige Einschaltung mehrer ohmscher-induktiver Belastungen. Die Schalteinrichtung schließt ein Behlansprechen des Schaltelementes beim Einschalten der Gleichstromquelle aus und verhindert Schaltstorungen während des Betriebes durch Beseitigung der einseitig gerichteten Vormagnetisierung des ferromagnetischen Materials der Belastung. The alternating current switching device according to the invention allows independent activation of several ohmic-inductive loads. The switching device closes a failure of the switching element when switching on the direct current source off and prevents switching malfunctions during operation by eliminating the one-sided directional bias of the ferromagnetic material of the load.

Im folgenden wird die Erfindung durch ein konkretes Ausführun6sbeispiel mit Bezugsnahme auf die beiliegenden Zeichnungen erläutert. Es zeigen: Fig. 1 - Blockschema einer Wechselstromschalteinrichtung zum Schalten einer einzigen Belastung, gemäß der Erfindung; Fig. 2 - Prinzipschaltbild einer Schalteinrichtung mit logischen UND-NICHT-Elementen, gemaß der Erfindung; Fig. 3 - Blockeschema einer Einrichtung zum Schalten mehrerer Belastungen, gemäß der Erfindung; Fig. 4 a, b, c, d, e, f, g, h, i, k, 1 - Kurven der Spann ungen an den Ausgängen der Elemente der Schalteinrichtung, gemäß der Erfindung. In the following the invention is illustrated by a concrete embodiment explained with reference to the accompanying drawings. They show: Fig. 1 - Block diagram of an AC switching device for switching a single load, according to the invention; Fig. 2 - Basic circuit diagram of a switching device with logic AND-NOT elements according to the invention; Fig. 3 - Block diagram of a device for switching multiple loads, according to the invention; Fig. 4 a, b, c, d, e, f, g, h, i, k, 1 - curves of the voltages at the outputs of the elements of the switching device, according to the invention.

Die erfindungsgemäße Wechselst romschalte inr icht ung enthält einen an eine Wechselstromquelle 1 angeschlossenen Gleichrichter 2. Der Ausgang 3 des Gleichrichters 2 ist an ein Schwellenwert element 4 angeschlossen, dessen Ausgang 5 elektrisch mit einem Former 6 für ein Schaltelementeinschaltsignal verbunden ist. Der Ausgang 7 des Formers 6 ist mit dem Steuereingang 8 eines Schaltelementes 9 verbunden, dessen anderer Eingang 10 an die Wechselstromspeisequelle 1 angeschlossen ist. Der Ausgang 11 des Schaltelementes 9 dient als Ausgang der Wechaelstromschalteinrichtung und ist an eine Belastung 12 angeschlossen, die auch mit der Wechselstromquelle 1 in Verbindung steht. The alternating current switch device according to the invention contains a connected to an alternating current source 1 rectifier 2. The output 3 of the Rectifier 2 is connected to a threshold element 4, the output of which 5 is electrically connected to a former 6 for a switching element switch-on signal. The output 7 of the former 6 is connected to the control input 8 of a switching element 9 connected, the other input 10 connected to the AC power source 1 is. The output 11 of the switching element 9 serves as the output of the AC switching device and is connected to a load 12, which is also connected to the AC power source 1 is in communication.

Die elektrische Kopplung des Schwellenwertelementes 4 mit dem Einschaltsignalformer 6 wird mittels eines Kreises, bestehend aus einer logischen Verninderungsschaltung 13, deren erster Eingang 14 als Verbotseingang gilt und an den Ausgang 5 des Schwellenwertelementes 4 angelegt ist. The electrical coupling of the threshold value element 4 with the switch-on signal shaper 6 is by means of a circle consisting of a logical reduction circuit 13, the first input 14 of which is considered a prohibition input and to output 5 of the threshold value element 4 is created.

Die Einrichtung enthält auch eine logische Koinzidenzschaltung 15, deren erster Eingang 16 mit dem Ausgang 17 der logischen Verhinderungsschaltung 13 verbunden ist, während der zweite Eingang 18 als Steuereingang der Wechselstrorschalteinrichtung dient. The device also includes a coincidence logic circuit 15, its first input 16 to the output 17 of the logic prevention circuit 13 is connected, while the second input 18 as a control input of the AC switching device serves.

Die Einricntung enthält eine zweite logische Koinzidenzschaltung, deren erster Eingang 20 mit dem erwähnten Ausgang 17 der logischen Verhinderungsschaltung 13 in Verbindung steht, und einen Inverter 21, dessen Eingang 22 an den Steuereingang der Wechselstromschalteinrichtung angelegt ist. Der Ausgang 23 des Inverters 21 steht mit dem zweiten Eingang 24 der zweiten logischen Koinzidenzschaltung 19 in Verbindung. The device contains a second logical coincidence circuit, whose first input 20 with the mentioned output 17 of the logic prevention circuit 13 is connected, and an inverter 21, the input 22 of which is connected to the control input the AC switching device is applied. The output 23 of the inverter 21 is connected to the second input 24 of the second logical coincidence circuit 19 in Link.

Die Einrichtung enthält auch einen Trigger 25, dessen Einereingang 26 mit dem Ausgang der logischen Koinzidenzßchaltung 15 verbunden ist, während an den Nulleingang 27 der Ausgang der zweiten logischen Koinzidenzschaltung 19 angelegt ist. Hierbei ist der Ausgang des Triggers 25 an den Eingang 28 des Einschaltsignalformers 6 angelegt. An den Ausgang 3 des Wechselstromgle ichrichters 2 ist mit ihrem Eingang 30 eine SpPnnungsbegrenzungsschaltung 29 angelegt, während sie mit ihrem Ausgang 31 an den zweiten Eingang 32 der logischen Verhinderungsschaltung angeschlossen ist. The device also includes a trigger 25, the ones input 26 is connected to the output of the logical coincidence circuit 15, while on the output of the second logical coincidence circuit 19 is applied to the zero input 27 is. Here, the output of the trigger 25 is at the input 28 of Switch-on signal shaper 6 applied. To output 3 of the AC power converter 2, a voltage limiting circuit 29 is applied with its input 30, while their output 31 to the second input 32 of the logic prevention circuit connected.

Fig. 2 zeigt eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Wechselstromschalteinrichtung mit logischen UND-NICHT-Schatllngen. Fig. 2 shows an embodiment of the AC switching device according to the invention with logical AND-NOT sequences.

Bei dieser Ausführung ist der Ausgang 23 des Inverters 21 an den zweiten Eingang 33 der logischen UND-NICHT-Schaltung 34 angelegt, während der zweite Eingang 35 der logischen UND-NICHT-Schaltung 36 als Eingang der Wechselstromschalteinrichtung dient.In this embodiment, the output 23 of the inverter 21 is connected to the second Input 33 of the logical AND-NOT circuit 34 applied, while the second input 35 of the logical AND-NOT circuit 36 as an input of the AC switching device serves.

Der Ausgang 17 der logischen Verhinderungsschaltung 13 steht mit dem Eingang 37 der logischen UND-NICHT-Schaltung 34 und dem Eingang 38 der logischen UND-NICHT-Schaltung 36 in Verbindung. The output 17 of the logic prevention circuit 13 is with the input 37 of the logical AND-NOT circuit 34 and the input 38 of the logical AND-NOT circuit 36 in connection.

Bei dieser Ausführungsform ist der Trigger 25 mit zwei logischen UND-NICHT-Schaltungen 39,40 ausgeführt. Der Ausgang der logischen UND-NICHT-Schaltung 39 des Triggers 25 ist mit dem ersten Eingang 41 der logischen UND-NICHT-Schaltung 40 des Triggers 25, der Ausgang der logischen UND-NICHT-Schaltung 34 mit dem zweiten Eingang der logischen UND-NICHT-Schaltung 39, der Ausgang der logischen UND-NICHT-Schaltung 36 - mit dem zweiten Eingang der logischen UND;NICHT-Schaltung 40, der Ausgang der logischen UND-NICHT-Schaltung 40, der als Ausgang des Triggers 25 dient - mit dem ersten Eingang der logischen UND--NICHT-Schaltung 39 verbunden. In this embodiment, the trigger 25 is two logical AND-NOT circuits 39, 40 carried out. The output of the logical AND-NOT circuit 39 of the trigger 25 is connected to the first input 41 of the logical AND-NOT circuit 40 of the trigger 25, the output of the logical AND-NOT circuit 34 with the second Input of the logical AND-NOT circuit 39, the output of the logical AND-NOT circuit 36 - with the second input of the logical AND; NOT circuit 40, the output of the logical AND-NOT circuit 40, which serves as the output of the trigger 25 - with the first input of the logical AND - NOT circuit 39 connected.

An den geerdeten Ausgang der Wechselstromquelle 1 ist die Belastung 12, die einen gemischten ohmschen-induktiven Widerstand darstellt, angeschlossen. To the grounded output of the AC power source 1 is the load 12, which represents a mixed ohmic-inductive resistance, connected.

Bei der beschriebenen Ausführungsvariante ist das Schaltelement 9 mit zwei gegenparallel geschalteten Thyristoren 42 ausgeführt. Es ist auch eine Variante möglich, bei der als Schaltelement 9 symmetrische Thyristoren bzw. Transistoren benutzt sind. Die Anodenkreise der Thyristoren 42 sind durch die Widerstände 43 und die Kondensatoren 44, die Steuerkreise - durch die Widerstände 45 zur Erhöhung der Funktionesicherheit bei lmpulestörungen im Stromnetz und zur Erleichterung der Ausschaltbedingungen geshuntet. In the embodiment variant described, the switching element is 9 executed with two thyristors 42 connected in opposite parallel. It is also one Variation possible with the switching element 9 symmetrical thyristors or transistors are used. The anode circuits of the thyristors 42 are through the resistors 43 and the capacitors 44, the control circuits - through the resistors 45 to increase the functional reliability in case of impulse disturbances in the power grid and to facilitate the Shunted switch-off conditions.

Die Eingänge der Steuerelektroden der Thyristoren 42 sind an den Ausgang 7 des Einschaltsignalformers 6 angelegt. The inputs of the control electrodes of the thyristors 42 are connected to the Output 7 of the switch-on signal shaper 6 is applied.

Der Einschaltsignalformer 6 enthält zwei Optothyristoren 46, bei welchen als Eingänge Photodioden, die über Widerstände 47 an die Gleichspannungsquelle (in Fig. 2 nicht gezeigt) angeschlossen sind, dienen. An die Photodioden sind jeweils die Ausgänge zweier Inverter 48 angelegt. Die Eingänge der Inverter 48 sind miteinander verbunden und dienen als Eingang 28 des Formers 6. The switch-on signal shaper 6 contains two optothyristors 46, at which as inputs are photodiodes, which are connected to the DC voltage source via resistors 47 (not shown in Fig. 2) are connected, serve. To the photodiodes are respectively the outputs of two inverters 48 are applied. The inputs of the inverters 48 are with one another and serve as the input 28 of the former 6.

Es ist auch eine andere Ausführungsform des Formers 6 möglich, bei welcher in seiner Schaltung ein Verstärker mit einem Transistor und einem Trennkondensator als Kollektorbelastung benutzt sind. In diesem Falle werden die Sekundärwicklungen des ransformators direkt bzw. über Zwischenelemente an den Steuereingang 8 des Schaltelementes 9 angeschlossen. Another embodiment of the former 6 is also possible which in its circuit an amplifier with a transistor and an isolating capacitor are used as collector load. In this case, the secondary windings of the transformer directly or via intermediate elements to the control input 8 of the switching element 9 connected.

Der Inverter 21 ist als UND-NICHT-Schaltung ausgeführt, bei der nur ein Eingang benutzt ist. The inverter 21 is designed as an AND-NOT circuit in which only an entrance is used.

Die logische Verhinderungsschaltung 13 ist mit einem Inverter 49, einem Transistor 50 und Widerständen 51, 52, 53, 54 ausgeführt. Der Widerstand 51 ist an den Eingang 32 der logischen Verhinderungsschaltung 13 angelegt, Der Verbotseingang 14 der logischen Verhinderungsschaltung 13 ist über den Widerstand 52 an die Basis des Transistors 50 angelegt. Die Anode eines Dynistors 55 ist über einen Widerstand 56 an den Eingang 30 der Spannungsbegrenzungsschalters 29, die mit einem Widerstand 57 und einer Zenerdiode 58 ausgeführt ist, angelegt. The logic prevention circuit 13 is provided with an inverter 49, a transistor 50 and resistors 51, 52, 53, 54 carried out. Resistance 51 is applied to the input 32 of the logic prevention circuit 13, the prohibition input 14 of the preventive logic circuit 13 is connected through the resistor 52 to the base of transistor 50 is applied. The anode of a dynistor 55 is through a resistor 56 to the input 30 of the voltage limiting switch 29, which is connected to a resistor 57 and a zener diode 58 is applied.

Der Gleichrichter 2 stellt einen Etinweggleichrichter mit einer Diode 59 dar. The rectifier 2 is a solid wave rectifier with a diode 59 represent.

Soll der gemeinsame Mittelpunkt der Schaltung (bei der beschriebenen Ausführungsform ist der gemeinsame Mittelpunkt geerdet) vom Wechselstromnetz entkoppelt sein, so wird der Gleichrichter 2 mit einem Trenntransformator (in Fig. 2 nicht gezeigt), der mit der Primärwicklung an die Wechselstromquelle 1, mit einem Ende der Sekundärwicklung an die Diode 59 des Glei-. Should the common center point of the circuit (in the case of the described Embodiment, the common center point is grounded) decoupled from the alternating current network the rectifier 2 with an isolating transformer (in Fig. 2 not shown), the one with the primary winding to the AC power source 1, with one end the secondary winding to the diode 59 of the slide.

richters 2 angelegt ist, während das andere Ende der Transformatorsekundärwicklung geerdet ist.Richter 2 is applied, while the other end of the transformer secondary winding is grounded.

Zum unabhängigen Schalten mehrerer Belastungen ist eine Wechselstromschalteinrichtung gemäß Fig. 3 vorgeschlagen. Die Einrichtung enthält zusätzlich zwei Schaltelemente 60 und 61 zum Schalten der Belastungen 62 und 63. An die Eingänge der Schaltelemente 60 und 61 sind zusätzliche Former 64 und 65 zur hkzeugung von Einschaltsignalen für die Schaltelemente angeschlossen. An die Eingänge jedes Formers ist ein elektrischer Kreis, bestehend aus Triggern 66 und 67, angeschlossen. An die Einereingänge und Nulleingänge der Trigger 66 und 67 sind jeweils die logischen Koinzidenzscahltungen 68 und 69, 70 und 71 angeschlossen. Die zweiten Eingänge 72, 73 der logischen Koinzidenzschaltungen 69 und 71 sind zusätzliche Steuereingänge der Wechselstromschalteinrichtung und sichern eine unabhängige Zuschaltung der Belastungen 62 und 63 an das Speisenetz. An AC switching device is used to switch several loads independently proposed according to FIG. The device also contains two switching elements 60 and 61 for switching the loads 62 and 63. To the inputs of the switching elements 60 and 61 are additional formers 64 and 65 for generation of switch-on signals connected for the switching elements. At the inputs of each former is an electrical one Circuit consisting of triggers 66 and 67 connected. To the one's entrances and Zero inputs of triggers 66 and 67 are each the logical coincidence numbers 68 and 69, 70 and 71 connected. The second inputs 72, 73 of the logical coincidence circuits 69 and 71 are additional control inputs of the AC switching device and ensure an independent connection of the loads 62 and 63 to the supply network.

uie zweiten Eingänge der logischen Koinzidenzschaltungen 68 und 70 sind an die Ausgänge der entsprechenden Inverter 74 und 75, deren Eingänge mit den entsprechenden Eingängen 72, 73 der logischen Koinzidenzschaltungen 69, 71 in Verbindung stehen, angelegt. u the second inputs of coincidence logic circuits 68 and 70 are connected to the outputs of the corresponding inverters 74 and 75, whose inputs are connected to the corresponding inputs 72, 73 of the coincidence logic circuits 69, 71 in connection stand, created.

Fig. 3 zeigt auch das Blockschema einer Einheit zum Schutz der Schalteinrichtung vor Fehlansprechen, die ein Integrierelement 76, an dessen Eingang 77 die Gleichstromspeisequelle (in Fig. 3 nicht gezeigt) angelegt ist, und ein Schwellenuertelement 78, das mit dem Integrierelement 76 in Verbindung steht, enthält. Der Ausgang 79 des Schwellenwertelementes 78 ist an die zweiten Eingängen 80 der Einschaltsignalforier 6, 64, 65 angelegt. Fig. 3 also shows the block diagram of a unit for protecting the switching device before incorrect response, the an integrating element 76, at whose input 77 the direct current supply source (not shown in Fig. 3) is applied, and a threshold element 78, which is with the integrating element 76 is in communication, contains. The output 79 of the threshold value element 78 is applied to the second inputs 80 of the switch-on signal forier 6, 64, 65.

Das Integrierelement 76 (Fig. 2) ist mit einem Widerstand 81 ausgefüürt, der in Reihe mit einem Kondensator 82, dessen anderer Anschluß geerdet ist, geschaltet ist. The integrating element 76 (Fig. 2) is designed with a resistor 81, which is connected in series with a capacitor 82, the other terminal of which is grounded is.

Der Ausgang des Integrierelementes 76 ist mit eine am Eingang des Scnwellenwertelementes 78 liegenden Widerstand 83 verbunden. Das Schwellenwertelement ist mit zwei in Reihe geschalteten Invertern 84 und 85 ausgeführt. Der Ausgang des Inverters 85 ist über einen Widerstand 86 an die Anode einer Diode 87 gelegt, deren Katode mit dem Eingang des Inverters 84 in Verbindung steht. Der Ausgang des Schwellenwertelementes 78 ist an den zweiten Eingang 80 des EinschaltsignalBormers 6 angeschlossen. The output of the integrating element 76 is with an on entry of the threshold value element 78 lying resistor 83 is connected. The threshold element is designed with two inverters 84 and 85 connected in series. The outcome of the Inverter 85 is connected to the anode of a diode 87 via a resistor 86, whose Cathode is connected to the input of the inverter 84. The output of the threshold element 78 is connected to the second input 80 of the switch-on signal burner 6.

Zum besseren Verständnis der Arbeitsweise der Wecheelstromschalteinrichtung sind in Fig. 4 die Kurven der Spannungen und die Pegel der logischen Signale an den Eingängen und Ausgängen der Blemente der Einrichtung gezeigt, wobei in der Abszissenachse die Zeit und in der Ordinatenachse die Spannung abgetragen sind. Fig. 4 a zeigt die Spannung am Ausgang der Wechaelstromquelle 1; Fig. 4 b - die Spannung am Ausgang 3 des Gleichrichters 2, Fig. 4 c - die Impulse am Ausgang 5 des Schwellenwertelementes 4, Fig. 4 d - die Impulse am Ausgang 31 der Begrenzungsschaltung 29; Fig. 4 e - Impulse am Ausgang 17 der logischen Verbinderungsschaltung 13, Fig. 4 f - die Spannung an dem Steuereingang der Schalteinrichtung, die an den Steuereingang während der Zeit tl - t2 anliegt, Fig. 4 g - die Impulse am Ausgang der logischen UND-NIcHT-Schaltung 36, Fig. 4 h - die Spannung am Ausgang 23 des Inverters 21, Fig. 4 i - die Spannung am Ausgang der logischen UND-NICHT-Schaltllng 34, Fig. 4 k - die Spannung am Ausgang des Triggers 25 ; Fig. 4 1 - die Spannung an der Belastung 12~ Die Wechselstromschalteinrichtung funktioniert wie folgt. For a better understanding of the mode of operation of the AC switching device In Fig. 4, the curves of the voltages and the levels of the logic signals are indicated the inputs and outputs of the elements of the device are shown, with in the abscissa axis the time and the voltage are plotted on the ordinate axis. Fig. 4 shows a the voltage at the output of the alternating current source 1; Fig. 4 b - the voltage at the output 3 of the rectifier 2, Fig. 4c - the pulses at the output 5 of the threshold value element 4, 4d - the pulses at the output 31 of the limiting circuit 29; Fig. 4 e - Pulses at the output 17 of the logic connection circuit 13, Fig. 4f - the voltage at the control input of the switching device, which is connected to the control input during the Time tl - t2 is applied, Fig. 4g - the pulses at the output of the logical AND-NO circuit 36, FIG. 4 h - the voltage at the output 23 of the inverter 21, FIG. 4 i - the voltage at the output of the logical AND-NOT circuit 34, FIG. 4 k - the voltage at the output of the trigger 25; Fig. 4 1 - the voltage across the load 12 ~ the AC switching equipment works as follows.

Die Spannung (Fig. 4 a ) der iechselstrosquelle 1 (Fig. 2) wird durch den Einweggleichrichter 2 gleichgerichtet und die gleichgerichtete Spannung (Fig. 4 b) dem Eingang 30 (Fig. 2) der Begrenzungsschaltung und dem Eingang des Schwellenwertelementes 4 zugeführt. Am Ausgang 31 der Schaltung 29 ergibt sich eine Spannung (Fig. 4d), die bis auf die Höhe , bei der die logische Verhinderungsschaltung 13 (Fig. 2) funktioniert, begrenzt ist. The voltage (Fig. 4 a) of the flow source 1 (Fig. 2) is through rectified the half-wave rectifier 2 and the rectified voltage (Fig. 4 b) the input 30 (FIG. 2) of the limiting circuit and the input of the threshold value element 4 supplied. At the output 31 of the circuit 29 there is a voltage (Fig. 4d), up to the level at which the logic prevention circuit 13 (Fig. 2) works, is limited.

Vom Ausgang 31 der Begrenzungsschaltung 29 gelangt die begrenzte Spannung (Fig. 4 d ) über die Widerstände 51 und 52 zur Basis des Transistors 50 (Fig. 2) der logischen Verhinderungsschaltung 13. Beim Ausbleiben eines Verbotssignals, das von dem Ausgang 5 des Schwellenwertelementes 4 auf den Eingang 14 der logischen Verhinderungeschaltung 13 gegeben wird, wird der transistor 50 am Anfang der positiven Halbwelle der Sinusspannung geöffnet und bleibt bis zum Zeitpunkt offen, wo die Sinusspannung gleich Null wird bzw. bis zum Erscheinen eines Verbotcsignals am Eingang 14 der Verhinderungsschaltung 13. From the output 31 of the limiting circuit 29, the limited Voltage (Fig. 4 d) across resistors 51 and 52 to the base of transistor 50 (Fig. 2) of the logic prevention circuit 13. In the absence of a prohibition signal, that of the output 5 of the threshold value element 4 to the input 14 of the logical Prevention circuit 13 is given, transistor 50 is on top of the positive Half-wave of the sinusoidal voltage is opened and remains open until the point in time when the Sinus voltage equals zero or until a prohibition signal appears at the input 14 of the prevention circuit 13.

Das vom Kollektor des Transistors 50 eintreffende Signal wird durch den Inverter 49 invertiert, wonach es zum Ausgang 17 der logischen Verhinderungsschaltung 13 gelangt.The incoming signal from the collector of transistor 50 is through the inverter 49 is inverted, after which it is sent to the output 17 of the logic prevention circuit 13 arrives.

Bei einer Spannung an der Anode des Dynistors 55, die gleich der Ansprechschwelle ist, wird der letztere geöffnet und die Spannung an seiner Anode fällt auf einen nahezu Null gleichen Wert ab. bas niedrige Spannungsniveau (Fig. 3 c) am Ausgang 5 (Fig. 2) aes Scnwellenwertelementes 4 gilt als Verbotssig nal für die logische Verhinderungsschaltung 13. Beim Erscheinen dieses Signals wird der Transistor 50 gesperrt und an seinem Ausgang tritt eine Spannung (Fig. 4 e ) Zeit, deren Niveau einer logischen Null entspricht. When the voltage at the anode of the dynistor 55 is equal to the Is the response threshold, the latter is opened and the voltage is applied to its anode drops to a value almost equal to zero. bas low voltage level (Fig. 3 c) at the exit 5 (Fig. 2) aes threshold value element 4 is considered to be Prohibition signal for the logical prevention circuit 13. When this appears Signal transistor 50 is blocked and a voltage occurs at its output (Fig. 4 e) Time, the level of which corresponds to a logic zero.

Somit gestatten es die Spannunosbegrenzungsschaltung 29 (Fig. 2), das Schwellenwertelement 4 und die logische Verhinderungsschaltung 13 Synchronisierimpulse von erforderlicher Dauer, die einer logischen Eins entsprechen, zu Beginn jeder positiven Halbwelle der Spannung der Qechselstromquelle 1 zu erhalten. Thus allow the voltage limiting circuit 29 (Fig. 2), the threshold element 4 and the logic prevention circuit 13 synchronize pulses of required duration, which correspond to a logical one, at the beginning of each to obtain positive half-wave of the voltage of the AC power source 1.

Soll das Schaltelement 9 eingeschaltet werden, so wird auf den Eingang der Schalteinrichtung zum Zeitpunkt tl (Fig. 4 f) ein Einschaltsignal, das einer logischen Eins entspricht, gegeben. If the switching element 9 is to be switched on, the input is activated the switching device at time tl (Fig. 4 f) a switch-on signal that one corresponds to logical one, given.

Hierbei erscheint am Eingang 35 (Fig. 2) der logischen UND-NICHT-Schaltung 36 eine logische Eins und am Eingang 33 der logischen UND-NICHT-Schaltung 34 eine logische Null. Auf die zweiten Eingänge 38 und 37 der logischen Schaltungen 36 und 34 werden über die gesamte Arbeitszeit der Schalteinrichtung Synchronisierimpulse (Fig. 4 e ) gegeben. Am Ausgang der logischen UND-NICHT-Schaltung 34 (Fig. 2) erscheint eine logische Eins, die auf den Eingang 26 des Triggers 25 gegeben wird. Im Laufe der Zeit it tl - t2 liegen am Ausgang der UND-NICHT-Schaltung 36 einer logischen Null entsprechende Impulse an, die auf den Eingang 27 (Fig. 2) des 'L'riggers 25 gegeben werden und diesen zum Zeitpunkt t4 (Fig. 4 k) in einen Zustand umsteuern, bei welchem an seinem Ausgang eine logische Eins anliegt. Hierhei werden die Photodioden der Optothyristoren 46 (Fig.2) eingeschaltet, welche die Optothyristoren einschalten, wobei die letzteren die Thyristoren 42 des Schaltelementes 9 einschalten. Die Gegenparalleischaltung der Thyristoren 42 sichert den Durchgang des Sinusstromes (Fig. 4 1) durch das Schaltelement 9 (Fig. 2) und die Belastung 12.This appears at input 35 (FIG. 2) of the logical AND-NOT circuit 36 a logical one and at the input 33 of the logical AND-NOT circuit 34 one logical zero. On the second inputs 38 and 37 of the logic circuits 36 and 34 are synchronizing pulses over the entire working time of the switching device (Fig. 4 e) given. At the output of the logical AND-NOT circuit 34 (FIG. 2) appears a logical one which is given to the input 26 of the trigger 25. In the course of the time it tl - t2 are at the output of the AND-NOT circuit 36 of a logic Zero pulses corresponding to the input 27 (Fig. 2) of the 'L'riggers 25 are given and change this to a state at time t4 (Fig. 4 k), at which has a logical one at its output. This is where the photodiodes are the optothyristors 46 (Fig. 2) turned on, which turn on the optothyristors, the latter switching on the thyristors 42 of the switching element 9. The counter-parallel connection the thyristors 42 ensures the passage of the sinusoidal current (Fig. 4 1) through the switching element 9 (Fig. 2) and the load 12.

Soll das Schaltelement 9 abgeschaltet werden, so wird auf den Eingang zum Zeitpunkt t2 (Fig. 4 f) ein Abschaltsignal, das einer logischen liull entspricht, gegegen. Hierbei erscheint am Eingang 35 (Fig. 2) der logischen UND-NICHT-Schaltung 36 eine logische Null und am Eingang 33 der logischen UND-NICHT-Schaltung 34 eine logische Eins. Auf die zweiten Eingänge 38 und 37 der logischen UND-NICHT-Schaltungen werden weiterhin Synchronisierimpulse gegeben. Am Ausgang der logischen UND-NICHT-Schaltung 36 erscheint eine logische Eins, die zum Eingang 27 des Triggers 25 gelangt. Zum Zeitpunkt t5 (Fig. 4 k) erscheint am Ausgang der logischen UND-NICHT-Schaltung 34 (Fig. 2) ein der logischen Eins entsprechender Impuls, der auf den Eingang 26 des Triggers 25 gegeben wird und diesen in einen Zustand umgesteuert, bei welchem an seinem Ausgang eine logische Null anliegt. If the switching element 9 is to be switched off, the input is activated at time t2 (Fig. 4 f) a switch-off signal which corresponds to a logical liull, against. This appears at input 35 (FIG. 2) of the logical AND-NOT circuit 36 a logic zero and at the input 33 of the logic AND-NOT circuit 34 one logical one. To the second inputs 38 and 37 of the logical AND-NOT circuits Synchronization pulses are still given. At the output of the logical AND-NOT circuit 36 a logical one appears, which arrives at the input 27 of the trigger 25. To the Time t5 (FIG. 4 k) appears at the output of the logical AND-NOT circuit 34 (Fig. 2) a pulse corresponding to the logic one, which is sent to the input 26 of the Triggers 25 is given and this reversed into a state in which on a logic zero is present at its output.

Hierbei werden die Photodioden der Optothristoren 46 und die Optotyristoren 46 selbst abgeschaltet, was zum Abschalten der Tyristoren 42 des Schaltelementes 9 nach dom Durchgang der negativen Halbwelle des Stromes von der Xechselstromquelle 1 führt. Here, the photodiodes of the optothristors 46 and the optotyristors 46 itself is switched off, which leads to the switching off of the thyristors 42 of the switching element 9 after dom passage of the negative half-wave of the current from the AC power source 1 leads.

Beim Einschalten der Gleichstromquelle (in Fig. 2 nicht gezeigt) kann infolge der in den verschiedenen Elementen der Schaltung entstehenden Übergansvorgänge und bei willkurlichem Anfangszustand des Triggers 25, der sich in einem solchen Zustand befinden kann, bei welchem am Eingang 28 des Binschaltsignalformers eine logische Eins anliegt, ein Fehlansprechen s geschehen, beispielweise ein Einschalten des Schaltelementes 9 für die Dauer des Bargangsvorganges. Die dauer des t;bergangsvorganges wird durch die Zeitkonstante des Filters der Gleichstromquelle beeinfluBt. When switching on the direct current source (not shown in Fig. 2) can occur as a result of the transition processes occurring in the various elements of the circuit and with an arbitrary initial state of the trigger 25, which is in such a State can be in which at the input 28 of the signal generator a logical one is present, an incorrect response occurs, for example switching on of the switching element 9 for the duration of the bar passage process. The duration of the transition process is influenced by the time constant of the filter of the direct current source.

Zum Ausschließen eines iehlansprechens wird die Spannung der Gleichstromspeisequelle an den Eingang 77 des Integrierelementes 76 angelegt. Beim Einschalten der Gleichspannungsquelle steigt die Spannung am Kondensator 82 und somit am Ausgang des Integrierelementes ?6 mit einer größeren Zeitkonstante als an seinem Eingang an. Demzufolge erreicht die Spannung am Eingang des Schwellenwertelementes 78 den Schwellenwert nur nach Ablauf des Ubergangsvorganges in der Wechselstromschalteinrichtung. The voltage of the direct current supply source is used to exclude a negative response applied to the input 77 of the integrating element 76. When switching on the DC voltage source the voltage on capacitor 82 and thus at the output of the integrating element increases ? 6 with a larger time constant than at its input. As a result, achieved the voltage at the input of the threshold value element 78 only after the threshold value Sequence of the transition process in the AC switching device.

während des Übergangsvorganges ist die Spannung am Kondensator 82 nahezu gleich Null. Hierbei entspricht am Ausgang des Inverters 84 das Spannungsniveau einer logischen Eins und am Ausgang des Inverters 84 - einer logischen Null. Dies führt dazu, daß der Einschaltsignalformer 6 über die gesamte Dauer des Übergangsvorganges unabhängig von dem Niveau des eingangssignals den Bingang 28 des Formers 6 gespeist tut. the voltage on capacitor 82 is during the transition process almost zero. The voltage level at the output of the inverter 84 corresponds here a logic one and at the output of the inverter 84 - a logic zero. this leads to the switch-on signal shaper 6 over the entire duration of Transition process regardless of the level of the input signal the input 28 of the former 6 is fed.

Sobald die Spannung am Kondensator 82 eine zum Umsteuern des Schwellenwertelementes 78 ausreichende Hohe erreicht hat, erscheint am Ausgang 79 des Schwellenwertelementes 78 eine logische Eins. Dank der Rückkopplung, die über den Widerstand 86 und die Diode 87 realisiert wird, findet eine schnelle Umsteuerung des Schwellwertelementes 78 ohne Verzögerung des Übergansvorganges statt. Das Auftreten einer logischen Bins am Eingang 80 des Forners 6 ermöglicht die Steuerung desselben über den Bingang 28 in Abhängigkeit von den Signal am Steuereingang der Wechselstromschalteinrichtung. As soon as the voltage on capacitor 82 is used to reverse the threshold value element 78 has reached a sufficient level, appears at the output 79 of the threshold value element 78 a logical one. Thanks to the feedback that comes across resistor 86 and the Diode 87 is implemented, there is a rapid reversal of the threshold value element 78 takes place without delaying the transition process. The appearance of a logical bin at the input 80 of the former 6 enables the same to be controlled via the input 28 depending on the signal at the control input of the AC switching device.

Beim unabhängigen Schalten mehrerer Belastungen 12 (Fig. 3) 62, 63 wird der Ausgang 79 des Schwellenwertelementes 78 an die Eingänge 80 der Former 6, 64, 65 angelegt. When several loads 12 (Fig. 3) 62, 63 are switched independently the output 79 of the threshold value element 78 is connected to the inputs 80 of the formers 6, 64, 65 applied.

Sait eroglicht die Wechselstromschalteinrichtung das an abhängige Einschalten mehrerer ohmscher-induktiver Belastungen beim Nulldurchgang der Halbwelle einer Richtung der Sinusspannung und das Abschalten der Belastung nach da Durchgang der Stromhalbwelle von uggekehrter Richtung durch die Thyristoren des Schaltelerentea, was eine einseitig gerichtete Vormagnetisierung des ferrmagnetischen Materials der Belastung völlig ausschließt. The AC switching device enables the dependent Switching on several ohmic-inductive loads at the zero crossing of the half-wave one direction of the sinusoidal voltage and switching off the load after the passage the current half-wave from the opposite direction through the thyristors of the switching element, which is a unidirectional bias of the ferromagnetic material Completely excludes exposure.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. AC switching device that connects to a AC power source connected to the rectifier, the output of which is connected to a Threshold element is connected, which with a shaper to generate a Switch-on signal for the switching element is electrically coupled, wherein the Erwälinte Former with the control input of the switching element, the other input of which is connected to the AC power source is applied, while its output is connected to the The load is connected, that is, the electrical coupling of the threshold value element (4) with the switch-on signal shaper (6), the switching on of the switching element (9) at the zero crossing of the voltage and turning it off after an integer number of cells has passed the load (12) is secured by means of a circle consisting of a logical Prevention circuit (13), whose input (14) to the output (5) of the SchweIenwertelementes (4) is connected, consisting of two logical coincidence circuits (15), (19), where the first input (16) of one of these coincidence circuits to the output (1?) of the logic prevention circuit (13) is applied, while the other input (18) serves as the control input of the entire device, and the first input (20) of the another logical coincidence circuit (19) with the output (17) of the logical prevention circuit (13) is connected to an inverter (21) whose Input (22) the control input of the AC switching device and the output (23) - to the second input (24) of the second logical coincidence circuit (19) are applied, a trigger (25), at whose one and zero inputs (26), (27) the outputs of the two logical coincidence circuits (15), (19) are applied and its output is connected to the switch-on signal conditioner (6), this is to the output (3) of the rectifier (2) a voltage limiting circuit (29) is connected, its output (31) to the second input (32) of the logic prevention circuit (13) is in connection, is realized.

2. Switching device according to claim 1, d a d u r c h g e k e n n z eic h e t that the electrical coupling of the threshold value element (4) with the Switch-on signal shaper (6) by means of a circle, consisting of a logical prevention circuit (13), the input (14) of which is applied to the output (5) of the threshold value element (4) is, two logical AND-NOT circuits (36), (34), the first input (38) one of these circuits to the output (17) of the logic prevention circuit (13) is applied and the second one.

gear (35) serves as the control input of the AC switching device, while the first input (37) of the other logical UiJNICHT state (34) is on the mentioned output (17) of the logic prevention circuit (13) is applied, an inverter (21), the input (22) of which is connected to the control input of the AC switching device and the output (23) - to the second input (33) of the second logical AND-NOT circuit are applied, a trigger with two logical AND-NOT? circuits (39), (40), the first input of one of these circuits with the output of the other circuit, the output of the first logical AND-NIGHT circuit (36) - with the second input the first logical AND-NOT circuit (40), the output of the second logical AND-NOT circuit (34) - with the second input of the second logical AND "NOT circuit (39), the output of the first logical AND "NOT circuit (40) - with the first Input of the second logical AND-NOT circuit (39) and the switch-on signal shaper (6) connected while the input (30) of the voltage limiting circuit (29) to the output (3) of the rectifier (2) and its output (31) - to the second Input (32) of the logic prevention circuit (13) are connected will.

3. Device according to claim 1, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t that in addition at least one switching element (60) for switching a further Load (62) is provided in series with an additional former (64) for Generation of a switch-on signal for the switching element is connected, with on the input of the aforementioned Forier is an electrical circuit consisting of two logical ones Coincidence circuits (68, 69), in which one of their inputs with the output (17) of the logic prevention circuit (13) is connected to an inverter (74), the entrance of which as an additional Control input of the AC switch direction serves, while its output - mi; the second input of the second logical Coincidence circuit (68) is in connection, a trigger (66), whose one- and zero inputs each with the outputs of the said logical coincidence circuits (68, 69) and its output - is connected to the switch-on signal shaper (64), connected.

4. Device according to claims 1 or 2 and 3 d a d u r c h g e k It is noted that they are connected in series with an integrating element (76) and contains a threshold value element (78), the input (77) of the integrating element (76) to a direct current source and the output of the threshold value element (78) - are applied to the input (80) of each switch-on signal former (6,64).

5. Device according to claims 2, 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that the integrating element (76) connected in series with a resistor (81) and a capacitor (82), the center of which is connected to the resistor (83) of the threshold element (78) is applied, which with the input of a logical AND-NOT element (84) is connected, the output of said AND-NOT element with the input of another logical AND-NicHT element it, whose output is via a resistor (86) connected in series with a diode (87) to the input of the first logical AND-NOT element (84) is connected stands.